微纳米结构表面的构筑、表征及其超疏水性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 郭永刚 |
| 学位类别 | 工学博士 |
| 答辩日期 | 2011-05-16 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 王齐华 |
| 关键词 | 微纳米结构 超疏水 润湿性 接触角 滑动角 Micro/nano structure Superhydrophobicity Wettability Contact angle Sliding angle |
| 学位专业 | 材料学 |
| 中文摘要 | 本文采用简单易行的方法制备了多种具有微纳米结构的超疏水表面，研究了这些表面的润湿性，并考察了表面形貌和化学成分对其超疏水性能的影响。主要研究内容和结论如下： 1. 采用简单方便的共混涂膜方法，制备了几种具有微纳米结构的聚合物/疏水型二氧化硅复合涂层，不需要低表面能物质修饰就实现了超疏水，而且所制备的复合涂层对酸性和碱性液滴都表现出了超疏水的性能。研究发现，对于疏水性的聚合物（例如聚苯乙烯），干燥温度和二氧化硅含量对复合涂层的超疏水性能影响不大；而对于亲水性的聚合物（例如尼龙66），干燥温度和二氧化硅含量对复合涂层的滑动角有较大的影响，从而得到了处于不同状态的超疏水表面。 2. 通过湿化学刻蚀的方法，在铜基底上构筑了具有多种形貌的微纳米结构表面，考察了反应条件对其表面形貌的影响。通过低表面能材料修饰，实现了从超亲水到超疏水性能的转化。在铜基底上制备了具有超粘附性能的超疏水薄膜，得出了毛细管作用是产生这种超粘附性能的主要原因。 3. 在金属盐的水溶液中通过简单的原位生长方法，在铝基底上制备了微纳米结构的类水滑石和碱式碳酸锌、碱式碳酸钴薄膜，然后通过低表面能材料的修饰，实现了从超亲水到超疏水性能的转化。考察了类水滑石薄膜的耐腐蚀性能，极化曲线测试结果表明，超疏水性类水滑石薄膜的腐蚀电流低至9.10×10-10A，比纯铝片低了5个数量级，表明制得的超疏水性类水滑石薄膜具有超强的耐腐蚀性能。 4. 采用简单方便的共混涂膜方法，分别制备了具有超疏水性能的聚苯酯/聚四氟乙烯和聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合涂层。研究表明，聚四氟乙烯的加入量对聚苯酯/聚四氟乙烯复合涂层的超疏水性能影响很小，而对制备的聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合涂层的滑动角影响较大。聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合涂层对水滴有较大的粘附作用，这种超粘附力主要是由亲水性的聚酰亚胺对水滴的吸附作用所造成的。 |
| 学科主题 | 固体表面的润湿行为 |
| 公开日期 | 2012-11-09 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/1855]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭永刚. 微纳米结构表面的构筑、表征及其超疏水性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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